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第1章 嵌入式系统基础1

1.1嵌入式系统概述1

1.1.1嵌入式系统的历史1

1.1.2嵌入式系统的定义2

1.1.3嵌入式系统的特点3

1.2嵌入式系统组成4

1.2.1嵌入式系统硬件4

1.2.2嵌入式系统开发9

1.3嵌入式操作系统概述11

1.3.1嵌入式操作系统的发展11

1.3.2典型的嵌入式操作系统12

1.3.3嵌入式操作系统选型18

1.4小结19

第2章 PXA27x处理器与组成单元20

2.1 XScale架构处理器概述20

2.1.1什么是Intel XScale20

2.1.2 XScale处理器系列21

2.2 PXA27x处理器结构23

2.2.1电源管理和时钟管理25

2.2.2内部存储器26

2.2.3中断控制器26

2.2.4操作系统定时器26

2.2.5脉宽调制PWM单元27

2.2.6实时时钟单元27

2.2.7通用I/O接口28

2.2.8存储器控制器28

2.2.9 DMA控制器28

2.2.10同步串行端口29

2.2.11 LCD控制器29

2.3系统结构30

2.3.1中断控制寄存器30

2.3.2执行监控寄存器30

2.3.3其他寄存器30

2.4信号描述31

2.5小结39

第3章 PXA27x电源与时钟管理40

3.1 PXA27x时钟电源信号描述40

3.2复位管理操作43

3.2.1复位的类型43

3.2.2电源上电复位43

3.2.3硬件复位44

3.2.4看门狗复位44

3.2.5 GPIO复位45

3.3时钟管理操作47

3.3.1外部时钟源的选择49

3.3.2改变时钟频率的方法50

3.4电源管理操作51

3.4.1电源控制接口信号51

3.4.2改变电源模式的方法51

3.5电源管理寄存器52

3.5.1电源管理寄存器描述52

3.5.2时钟管理寄存器描述55

3.5.3协处理器相关寄存器描述60

3.6小结61

第4章 PXA27x主要功能单元的开发和应用62

4.1 PXA27x系统核心板电路64

4.1.1 PXA27x处理器电源及时钟64

4.1.2存储器及外围接口电路67

4.2 PXA27x系统扩展板电路78

4.3 PXA27x硬件资源分配96

4.4 ARM指令98

4.4.1常用ARM指令的功能介绍98

4.4.2 ARM汇编程序编程实例100

4.5 I/O端口驱动发光二极管跑马灯105

4.5.1 PXA270的输入／输出端口105

4.5.2输入／输出端口寄存器106

4.5.3通用输入／输出端口两种应用电路与LED跑马灯电路113

4.5.4跑马灯应用程序编程实例114

练习题117

4.6 PXA27x输入键盘测试117

4.6.1键盘介绍117

4.6.2键盘接口相关寄存器119

4.6.3按键应用程序编程实例119

练习题124

4.7 PWM功能模块125

4.7.1 PWM简介125

4.7.2 PXA270的PWM控制器125

4.7.3 PWM实验相关寄存器126

4.7.4接口电路设计127

4.7.5 PWM应用程序编程实例127

练习题129

4.8实时时钟130

4.8.1 PXA270的实时时钟单元130

4.8.2 PXA270的实时时钟相关寄存器130

4.8.3实时时钟接口应用电路131

4.8.4实时时钟应用程序编程实例131

4.9 IIC通信135

4.9.1 IIC总线介绍135

4.9.2 PXA270的IIC控制器138

4.9.3 IIC总线相关寄存器描述138

4.9.4 IIC电路设计140

4.9.5 IIC应用编程实例140

练习题144

4.10模／数转换145

4.10.1模／数转换原理145

4.10.2 PXA27x模／数转换的解决方案146

4.10.3 A/D转换及音频电路设计148

4.10.4 A/D转换应用程序编程148

练习题151

4.11 SDRAM测试151

4.11.1 SDRAM实验原理151

4.11.2 PXA27x的SDRAM控制时序152

4.11.3 SDRAM实验相关寄存器154

4.11.4 SDRAM应用程序编程实例158

练习题159

4.12 Nor Flash存储访问159

4.12.1 Nor Flash简介159

4.12.2 Nor Flash读／写时序162

4.12.3 Nor Flash应用程序实例167

练习题171

4.13 Nand Flash存储访问172

4.13.1 Nand Flash简介172

4.13.2 PXA270的N and Flash原理图175

4.13.3 Nand Flash应用程序编程实例175

练习题180

4.14串口通信180

4.14.1 UART异步串口简介180

4.14.2 PXA270的UART控制器182

4.14.3 PXA270的UART相关寄存器183

4.14.4 UART串行通信电路设计196

4.14.5 UART串行通信应用编程实例197

练习题201

4.15定时器中断201

4.15.1 ARM相关寄存器概述201

4.15.2 ARM的异常中断类型207

4.15.3异常中断响应过程和返回过程208

4.15.4异常中断程序的安装209

4.15.5 PXA270的中断控制器及相关寄存器描述209

4.15.6定时器中断应用编程223

练习题226

4.16看门狗Watchdog226

4.16.1 Watchdog简述226

4.16.2 PXA270的Watchdog及其相关寄存器227

4.16.3 Watchdog应用编程实例228

练习题229

4.17触摸屏控制230

4.17.1触摸屏简介230

4.17.2触摸屏的坐标231

4.17.3 PXA270的触摸屏控制器接口232

4.17.4触摸屏应用程序编程实例232

练习题235

4.18 Bootloader测试235

4.18.1实验原理235

4.18.2 Bootloader应用编程237

练习题244

4.19 GPRS/GSM测试分析245

4.19.1 GPRS简介245

4.19.2 GSM工作原理245

4.19.3 AT命令语法246

4.19.4 SMS短消息发送和接收模式246

4.19.5 GPRS/GSM发短消息应用编程实例248

练习题253

4.20 GPS测试253

4.20.1 GPS原理254

4.20.2 GPS定位信息的提取254

4.21 PXA27x LCD控制接口255

4.21.1 LCD控制器255

4.21.2 PXA270 LCD控制器涂层功能258

4.21.3 PXA27x LCD相关寄存器260

4.21.4 PXA27x LCD时序的定义262

4.22小结262

第5章 PXA27x的Bootloader启动代码分析263

5.1 Bootloader263

5.1.1 Bootloader概述263

5.1.2常见的Linux Bootloader264

5.2 Bootloader之Blob265

5.2.1 Blob概述265

5.2.2 configure.in配置文件270

5.2.3 Makefile.am文件分析275

5.2.4 /acconfig.h文件分析276

5.2.5 Blob代码结构分析277

5.2.6 PXA27x平台Blob启动第1阶段278

5.2.7 PXA27x平台Blob启动第2阶段282

5.2.8 Blob中添加用户命令290

5.2.9定制目标板的Blob295

5.3 Bootloader之U-Boot296

5.3.1 U-Boot简介296

5.3.2 U-Boot主要目录结构296

5.3.3 U-Boot支持的主要功能297

5.3.4 U-Boot的编译298

5.3.5子目录Makefile文件298

5.3.6顶层目录的Makefile和mkconfig文件298

5.3.7启动部分代码分析（CPU相关部分）301

5.3.8开发板相关的代码部分304

5.3.9初始化部分代码（board.c）305

5.3.10 U-Boot的命令格式309

5.3.11 Bootm命令引导内核镜像启动310

5.3.12内核启动参数317

5.3.13直接引导zImage方法320

5.3.14 U-Boot网络通信部分323

5.3.15关于U-Boot的文件系统325

5.3.16制作U-Boot的映像文件mkimage327

5.4 ARM Linux内核的启动过程328

5.4.1编译生成Linux内核328

5.4.2 Linux 2.6启动传递命令行330

5.5 PXA27x平台上的Linux启动过程332

5.5.1压缩内核的启动332

5.5.2非压缩内核的启动347

5.5.3 I/O空间的静态映射355

5.6小结362

第6章 Linux操作系统在XScale平台的移植363

6.1嵌入式Linux开发环境363

6.1.1 C语言编译器GCC363

6.1.2调试工具GDB367

6.1.3程序自动维护工具Make373

6.2 Linux内核及根文件系统编译380

6.2.1为什么重新编译内核380

6.2.2内核编译模式380

6.2.3内核编译详解381

6.3 Flash程序烧写384

6.3.1 JFlashMM的修改和编译384

6.3.2并口操作385

6.3.3工具箱386

6.3.4 JFlashMM的使用方法392

6.3.5 JFlashMM部分源代码分析393

6.4小结401

第7章 Linux设备驱动程序的开发402

7.1 Linux设备驱动程序开发概述402

7.1.1 Linux设备驱动的概念402

7.1.2简单字符设备驱动程序引例403

7.2基于Linux操作系统的底层驱动技术406

7.2.1设备驱动概述407

7.2.2设备类型分类407

7.2.3设备驱动程序的功能和特性409

7.2.4设备驱动的数据结构410

7.2.5设备驱动程序模板与实现412

7.2.6驱动案例分析417

7.2.7设备驱动程序中的中断422

7.2.8驱动程序运行的内核环境423

7.2.9利用ioctl进行设备管理424

7.2.10设备驱动程序的使用428

7.2.11设备驱动程序中I/O端口及内存操作430

7.3 Linux模块化编程432

7.3.1模块的实现机制432

7.3.2模块编程432

7.4 Linux多进程和多线程编程技术435

7.4.1 Linux下多进程编程435

7.4.2 Linux下多线程编程444

7.5 PXA27x显示接口驱动455

7.5.1显示驱动的系统分析457

7.5.2驱动程序底层文件实现的基础459

7.5.3基于PXA27x的显示功能的软件方案463

7.5.4 PXA27x驱动底层文件的实现464

7.6 IDE接口驱动470

7.6.1 IDE接口引脚定义472

7.6.2 IDE控制器的寄存器组474

7.6.3嵌入式处理器的IDE接口扩展477

7.6.4 Linux的IDE驱动程序接口482

7.6.5 YLE270上IDE接口驱动程序分析486

7.7 IIC在Linux下的驱动开发488

7.7.1 IIC的Linux驱动488

7.7.2总线驱动489

7.7.3设备驱动490

7.7.4 PXA270上IIC总线驱动程序分析492

7.7.5 IIC总线驱动测试程序498

7.8 Linux下的终端与串口500

7.8.1 Linux控制台初始化过程501

7.8.2 Linux启动命令行与控制定义509

7.8.3 PXA27x串口电路扩展510

7.8.4 Linux串口操作510

7.9 Linux MTD设备驱动515

7.9.1 MTD驱动程序设置516

7.9.2设备层和原始设备层的函数调用关系518

7.9.3 Nand Flash和Nor Flash的比较519

7.9.4 YLE270平台上Nor Flash驱动程序521

7.10 Linux按键中断驱动528

7.10.1键盘扫描原理528

7.10.2键盘驱动分析529

7.11 Linux下的SD卡驱动535

7.11.1 SD卡总线协议及工作原理535

7.11.2 SD卡寄存器540

7.11.3 SD卡模式命令542

7.11.4 SD卡驱动分析544

7.12网络设备驱动556

7.12.1嵌入式Linux网络体系结构556

7.12.2以太网协议558

7.12.3编写驱动程序的一些基本概念559

7.12.4网络驱动程序的基本方法561

7.12.5网络设备的加载565

7.12.6网络驱动程序中用到的数据结构566

7.12.7编写Linux网络驱动程序的相关问题569

7.13小结570

附录 书中常用术语缩写解析571

参考文献575